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验电盒面板由指示灯、按键、蜂鸣孔和开关组成

验电盒面板由指示灯、按键、蜂鸣孔和开关组成

作者:admin    来源:未知    发布时间:2019-04-06 21:03    浏览量:

  棒不能满足以上条件,同时,对电缆及是否完成并没有明确的指示。本文研制一个电容器专用放电棒,在对电容器进行放电的同时,能够即时反映电缆及电容器带电情况。

  在变电所内电容器的日常维修、抢修、预试等工作中,工作前必须对电容器组及单个电容器进行放电,因为《安规》上有明确规定:电缆及电容器接地前应逐相充分放电,星形接线电容器的中性点应接地、串联电容器及与整组电容器脱离的电容器应逐个多次放电,装在绝缘支架上的电容器外壳也应放电;同时电力电缆等设备在电力生产中的应用越来越广泛,电力电缆的日常维修、抢修、预试等工作中,工作前必须对其进行充分放电。但是放电的过程中,残余电荷产生的电压是否在安全电压之下、是否已经充分放电,却没有专门的验电装置,对电缆及电容器放电是否完成没有明确的指示。

  电容器带电报警放电棒的实际应用示意图,如图1所示。对电容器的放电,必须同时由两根放电棒完成,高压电容器两端的电压经地线回路和两个限流电阻短接,电容上的剩余电荷逐步泄放为“0”,放电过程中,放电棒高压端的2kΩ取样电阻上流过电流,产生电压信号,由验电盒对电压进行采样、判断和处理。

  验电盒是具有带电报警功能的电容器专用放电棒的核心部件,直接用于对电容器或电缆残余电荷的检测。

  验电盒原理框图如图2所示,高压端信号经过直流偏置,进入主控制器,内部电池用于直流偏置盒主控制器供电,为了提高测量的准确度和控制的灵活性,设计并没有采取常规的“分立元件+逻辑芯片”的电路方式,而是选用小规模控制器,控制器内部的A/D转换器对高压信号进行精确的测量,同时引脚直接驱动指示灯和蜂鸣器提示工作人员,装置且具有自检功能。

  验电盒中控制器是ATMEL公司生产的ATMEGA16L,具有8路10位具有可选差分输入级可编程增益的ADC,用于将电容器或电缆两端的高压端信号进行模数转换。

  输入的交直流电压信号,既有正电压,又有负电压,控制器的ADC输入只能允许正电压。因此,电路通过电阻R8给输入信号提供直流偏置,同时,二极管D1钳位输入信号的幅值,避免超范围的输入信号损坏单片机的ADC通道。这样,输入的交直流信号,通过单片机的模数转换,可以计算获得实际高压端的电压值,从而根据电压的大小,给予不同程序的告警。其电路图如图3所示。

  由于验电盒的体积较小,只能放入很小的电池,因此,电路的低功耗要求也很高。常规的分立元件电路耦电很小,只有μA级别,所以可以长期无开关工作。这里控制器的功耗正常时,可达mA级别,本文为了能提高验电器的电池续航能力,设计中采取了两个措施,一个是增加电源开关,不用时,主动切断电源节约电池能耗;另一个是使控制器ATMEGA16L在外接无电压时,进入低功耗模式,这时的电源电流也可以减小至μA级别。内部的供电电池为4.5V,而控制器ATMEGA16L的工作电压范围是2.7V-5.5V,电池电压很低仍能正常工作,还可以通过控制器ATMEGA16L的模数转换器,测量电池的电压值,并给予电量提示。

  验电盒面板由指示灯、按键、蜂鸣孔和开关组成,如图4所示。指示灯分为高压指示和电量指示,当采样到有高压时,高压指示灯闪烁,电压越高,闪烁越快,达到额定测量的10kV时,指示灯常亮;电量指示分为3档,当按下自检键时,电量大于80%全亮;电量大于50%两个亮;电量大于20%一个亮;如果一个灯都不亮,表示电量太低,不能进行验电操作。电源开关的作用是断开验电盒的供电,起到节约电量的功能。

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